Selecciona Edició
Connecta’t

La medicina regenerativa es perfecciona amb ‘minironyons’ humans vascularitzats

Un grup d'investigadors desenvolupa en 20 dies organoides similars als ronyons d'un fetus de cinc mesos

Imatge de l'organoide creat per l'IBEC.
Imatge de l'organoide creat per l'IBEC.

Ja ha plogut molt des d'aquell 1998 en què un grup d'investigadors de la Universitat de Wisconsin van aconseguir aïllar cèl·lules mare embrionàries humanes. En aquests 20 anys, la medicina regenerativa ha avançat fins a desenvolupar al laboratori teixits d'una mida minúscula, com les versions reduïdes de ronyons, fetges o cervells. El repte és poder utilitzar aquestes cèl·lules mare per provar fàrmacs, estudiar la base de moltes malalties i noves maneres d'abordar-les i, en última instància, crear òrgans potencialment trasplantables als humans. Encara queda recorregut per arribar a aquests escenaris, però la medicina regenerativa no para d'avançar. Els últims que han fet un pas endavant en aquest camp han estat un grup d'investigadors de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) que han perfeccionat la creació de minironyons. Aquests científics han aconseguit crear organoides més madurs, similars als ronyons d'un fetus de cinc mesos, d'una manera més ràpida –en tot just 20 dies– i amb vascularització als teixits.

La investigació, publicada a la revista Nature Materials, ha perfeccionat les troballes que s'han fet fins ara en el desenvolupament de minironyons. El 2013, el doctor Juan Carlos Izpisúa i els seus equips de l'Institut Salk de Califòrnia i el Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona van crear minironyons humans a partir de cèl·lules mare embrionàries i les anomenades cèl·lules mare pluripotents o iPS –reprogramades per funcionar com les embrionàries. Ara, els investigadors de l'IBEC han millorat aquests organoides i els han dotat de més funcionalitat. “És una progressió del que havíem fet. Abans era l'estructura cel·lular i ara té funcionalitat. La vascularització també és important perquè sense que hi sigui no hi ha vida”, resumeix el doctor Josep Maria Campistol, nefròleg i director de l'Hospital Clinic de Barcelona. L'hospital, que ja havia participat en el treball d'Izpisúa del 2013, ha tornat a col·laborar amb l'IBEC en aquest nou estudi. També hi han intervingut l'Institut Salk i el Consell Superior d'Investigacions Científiques.

En aquesta investigació, els científics de l'IBEC han fet servir cèl·lules mare pluripotents per crear cultius tridimensionals similars al teixit embrionari de ronyó humà durant el segon trimestre de la gestació. “Altres estudis ja havien vist que era possible distingir cèl·lules mare embrionàries de ronyó. Hem aconseguit escurçar el temps en què això s'aconsegueix, ja que nosaltres ho fem en 20 dies i abans es trigava fins a 30. A més, fins avui, els organoides aconseguits s'assemblaven al teixit de ronyó del primer trimestre de gestació. Aconseguim, en menys temps, un resultat millor”, explica Núria Montserrat, investigadora principal de l'estudi.

Els investigadors també van implantar l'organoide en un teixit extraembrionari d'un pollastre viu i van detectar que hi havia cèl·lules vasculars desordenades. “El gran repte que teníem era proveir els organoides de xarxa vascular, immunològica o nerviosa. Aquí hem vist cèl·lules endotelials —que participen en la creació de les parets dels vasos sanguinis— que s'organitzen i això és molt important si volem trasplantar-ho en un altre animal”, assenyala Montserrat. Els científics han estudiat, a més, com ha canviat l'organoide després d'entrar en contacte amb el microambient embrionari del pollastre i ha analitzat les característiques adquirides pels minironyons després de l'implant. “També hem injectat drogues nefrotòxiques per veure si l'organoide està connectat a la xarxa vascular del pollastre”, afegeix la investigadora de l'IBEC.

Montserrat admet que les seves troballes entren dins del camp de la ciència bàsica i que no tindran una traducció en la pràctica clínica a curt termini. Però avisa: “Estem a la base d'alguna cosa que tindrà moltes repercussions”. Posar el focus en cèl·lules que estan relacionades amb malalties o provar fàrmacs o abordatges terapèutics nous per a malalties renals són algunes de les portes que obre aquest nou avanç en medicina regenerativa. “Això et pot permetre analitzar in vitro com si estiguessis treballant amb un ronyó. Això serà l'embrió de ronyons que s'utilitzaran per a trasplantaments”, preveu Campistol.

Els beneficis dels organoides

Izpisúa va publicar el 7 de febrer un article a la revista New England Journal of Medicine (NEJM) en la qual assenyalava l'evolució i els beneficis de la investigació amb organoides. “Poden mostrar composicions i comportaments cel·lulars gairebé fisiològics. Molts organoides poden experimentar una expansió extensa en la cultura i mantenir l'estabilitat del genoma, la qual cosa els fa adequats per a biobancs i pantalles d'alt rendiment”, assenyala l'estudi.

També són millors que els estudis sobre animals, assenyala la publicació: “Els organoides poden reduir la complexitat experimental, són susceptibles a les tècniques d'imatges en temps real i, cosa que és més important, permeten l'estudi d'aspectes del desenvolupament humà i malalties que no es modelen d'una manera fàcil ni precisa en animals”.

S'adhereix als criteris de The Trust Project Més informació >